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开关电源电路板怎样检查维修?

作者:机械网
文章来源:本站

  1:先检查交流220伏,220伏有再检查直流300伏300伏有再检查震荡与反馈电路。

  先判断电源有没有母线电压,没有就查保险,整流管,母线电压不稳查前级电容。再看起振,不起振查启动电阻,开关管,脉冲信号部分。起振以后电压不正常查反馈取样电路,运放,光耦。带载能力不行查输出电容。就这么简单。

  飞哥说:开关电源的主要电路是由:防雷电路,输入电磁干扰滤波器(Electromagnetic Interference,简称EMI),输入整流滤波电路,功率变换电路,脉宽调制(PWM)控制器电路,输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过压,欠压保护电路, 输出过压,欠压保护电路,输出过流保护电路,输出短路保护电路等。开关电源的电路组成方框图如下:

220V的交流电经交流滤波电路滤除外来的杂波信号,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网的干扰。再经二极管桥式整流电路和滤波电路,整流滤波后得到约300V的直流电,送给功率变换电路进行功率转换。功率变换电路中的开关功率管(IGBT)就在脉冲宽度调制(PWM)控制器(UC3842)输出的脉冲控制信号和驱动下,工作在“开”“关”状态,从而将300V直流电切换成宽度可变的高频脉冲电压。把高频脉冲电压送给高频变压器,高频变压器的次级(二次侧)就会感应出一定的高频脉冲交流电,并送给高频整流滤波电路进行整流,滤波。经高频整流滤波后便可得到我们所需的各种直流电压。输出电压下降或上升时,由取样电路将取样信号通过光电耦合器(PC817),送入控制电路,经过其内部调制,由控制电路的输出端将变宽的或变窄的驱动脉冲送到开关功率管的栅极(G极),使变换电路产生的高频脉冲方波也随之变宽或变窄,由此改变输出电压平均值的大小,从而使直流电压基本稳定在所须的电压值上。开关电源的电路原理图如下:

开关电源电路原理图开关电源的常见故障分析及维修由于开关电源的输入部分工作在高压,大电流的状态下,故障率最高,如高压大电流整流二极管,滤波电容,开关功率管等较易损坏。其次就是输出整流部分的整流二极管,保护二极管,滤波电容,限流电阻等较易损坏;再就是脉宽调制控制器的反馈部分和保护部分。下面就对开关电源常见故障产生的原因作一分析及如何排除这些故障的维修方法。一. 保险丝熔断一般情况下,保险丝熔断说明开关电源的内部电路存在短路或过流的故障。由于开关电源工作在高电压,大电流的状态下,直流滤波和变换振荡电路在高压状态工作时间太长,电压变化相对大。电网电压的波动,浪涌都会引起电源内电流瞬间增大而使保险丝熔断。重点应检查电源输入端的整流二极管,高压滤波电解电容,开关功率管,UC3842本身及外围元器件等。检查一下这些元器件有无击穿,开路,损坏,烧焦,炸裂等现象。维修方法:首先仔细查看电路板上面的各个元件,看是否在这些元件的外表有没有被烧糊, 有没有电解液溢出,闻一闻有没有异味。经看,闻之后,再用万用表进行检查。首先测量一下电源输入端的电阻值,若小于200K,则说明后端有局部短路现象,然后分别测量四只整流二极管正,反向电阻和两个限流电阻的阻值,看其有无短路或烧坏;然后再测量一下电源滤波电容是否能进行正常充放电,再就测量一下开关功率管是否击穿损坏,以及UC3842本身,及周围元件是否击穿,烧坏等。需要说明的一点是:因是在路测量,有可能会使测量结果有误,造成误判。因此必要时可把元器件焊下来再进行测量。如果仍然没有上述情况则测量一下输入电源线及输出电源线是否内部短路。一般情况下,熔断器熔断故障,整流二极管,电源滤波电容,开关功率管,UC3842是易损件,损坏的概率可达95%以上,一般着重检查一下这些元器件,就可很容易排除此类故障。

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  第一,通过目视观查开关电源电路板的外观情况,排查开关电源电路板上是否存在烧焦区域,烧毁的元器件,有无水渍或者焊锡杂物等异常情况。

  第二,如果存在第一步发现的问题,更换相应的元器件以及检查电路板有无断开的铜皮线路,在电路板无表面目视存在的问题前提条件下,进行通电测试,注意使用漏电保护插座供电,防止触电问题。

  第三,通电后开关电源指示灯正常亮,优先采用万用表检查输出电压端是否正常,如不正常,断开供电,检查变压器,开关管,光耦隔离等电路。再深入一步的检修,就需要充分应用示波器和万用表等来检查分析,排查问题之后,还需要采用负载测试仪进行老化测试,才能确保自己所修的开关电源电路板无二次品质问题。

  (1)修理开关电源时,首先用万用表检测各功率部件是否击穿短路,如电源整流桥堆,开关管,高频大功率整流管;抑制浪涌电流的大功率电阻是否烧断。再检测各输出电压端口电阻是否异常,上述部件如有损坏则需更换。

  (2)第一步完成后,接通电源后还不能正常工作,接着要检测功率因数模块(PFC)和脉宽调制组件(PWM),查阅相关资料,熟悉PFC和PWM模块每个脚的功能及其模块正常工作的必备条件。

  (3)然后,对于具有PFC电路的电源则需测量滤波电容两端电压是否为380VDC左右,如有380VDC左右电压,说明PFC模块工作正常,接着检测PWM组件的工作状态,测量其电源输入端VC,参考电压输出端VR,启动控制Vstart/Vcontrol端电压是否正常,利用220VAC/220VAC隔离变压器给开关电源供电,用示波器观测PWM模块CT端对地的波形是否为线性良好的锯齿波或三角形,如TL494 CT端为锯齿波,FA5310其CT端为三角波。输出端V0的波形是否为有序的窄脉冲信号。

  (4)在开关电源维修实践中,有许多开关电源采用UC38××系列8脚PWM组件,大多数电源不能工作都是因为电源启动电阻损坏,或芯片性能下降。当R断路后无VC,PWM组件无法工作,需更换与原来功率阻值相同的电阻。当PWM组件启动电流增加后,可减小R值到PWM组件能正常工作为止。在修一台GE DR电源时,PWM模块为UC3843,检测未发现其他异常,在R(220K)上并接一个220K的电阻后,PWM组件工作,输出电压均正常。有时候由于外围电路故障,致使VR端5V电压为0V,PWM组件也不工作,在修柯达8900相机电源时,遇到此情况,把与VR端相连的外电路断开,VR从0V变为5V,PWM组件正常工作,输出电压均正常。

  (5)当滤波电容上无380VDC左右电压时,说明PFC电路没有正常工作,PFC模块关键检测脚为电源输入脚VC,启动脚Vstart/control,CT和RT脚及V0脚。修理一台富士3000相机时,测试一板上滤波电容上无380VDC电压。VC,Vstart/control,CT和RT波形以及V0波形均正常,测量场效应功率开关管G极无V0 波形,由于FA5331(PFC)为贴片元件,机器用久后出现V0端与板之间虚焊,V0信号没有送到场效应管G极。将V0端与板上焊点焊好,用万用表测量滤波电容有380VDC电压。当Vstart/control 端为低电平时,PFC亦不能工作,则要检测其端点与外围相连的有关电路。

  总之,开关电源电路有易有难,功率有大有小,输出电压多种多样。只要抓住其核心的东西,即充分熟悉开关电源的基本结构以及PFC及PWM模块的特性,它们工作的基本条件,按照上述步骤和方法,多动手进行开关电源的维修,就能迅速地排除开关电源故障,达到事半功倍的效果。

  开关电源的维修可分为以下两步进行:

  1、断电情况下,“看、闻、问、量”。

  看:打开电源的外壳,检查保险丝是否熔断,再观察电源的内部情况,如果发现电源的PCB板上有烧焦处或元件破裂,则应重点检查此处元件及相关电路元件。

  闻:闻一下电源内部是否有糊味,检查是否有烧焦的元器件。

  问:问一下电源损坏的经过,是否对电源进行违规操作。

  量:没通电前,用万用表量一下高压电容两端的电压先。如果是开关电源不起振或开关管开路引起的故障,则大多数情况下,高压滤波电容两端的电压未泄放悼,此电压有300多伏,需小心。用万用表测量AC电源线两端的正反向电阻及电容器充电情况,电阻值不应过低,否则电源内部可能存在短路。电容器应能充放电。脱开负载,分别测量各组输出端的对地电阻,正常时,表针应有电容器充放电摆动,最后指示的应为该路的泄放电阻的阻值。

  2、通电后观察电源是否有烧保险及个别元件冒烟等现象,若有要及时切断供电进行检修。

  测量高压滤波电容两端有无300伏输出,若无应重点查整流二极管、滤波电容等。

  测量高频变压器次级线圈有无输出,若无应重点查开关管是否损坏,是否起振,保护电路是否动作等,若有则应重点检查各输出侧的整流二极管、滤波电容、三通稳压管等。

  如果电源启动一下就停止,则该电源处于保护状态下,可直接测量PWM芯片保护输入脚的电压,如果电压超出规定值,则说明电源处于保护状态下,应重点检查产生保护的原因。

  随着开关电源进入更广泛的应用领域,提高开关电源的可靠性,快速判断和排除开关电源故障会越来越重要。

  1、观察,主要看有没有明显烧坏的地方,比如保险有没有断,电阻有没有烧黑,开关管有没有开裂,电容有没有鼓包,电路板有没有哪个地方明显发热,

  2、看键芯片是什么型号,找出芯片的工作条,测量芯片的各脚电压,是否满足工作条件

  拿到PCB首先要观察整个电路有没有,烧机,氧化,断线,等现象。要给滤波电容放电,以免电容有300V左右的电。最后就是输入电压用万用表进行测量哪个原件有问题,更换哪个。一定要注意安全。如没有技术与经验不建议维修。

  先弄懂开关电源电路原理,再用仪表测量

  开关电源维修经验之谈

  开关电源在工业自动化时代,已经被用于到所有行业,其精密电路板和对电流电源的严格要求,使得开关电源电路板维修成为PCB维修行业中难度比较大的一种常见故障设备。

  开关电源就是利用电子开关器件(如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等),通过控制电路,使电子开关器件不停地接通和关断,让电子开关器件对输入电压进行脉冲中调制,从而实现DCAC、DCDC电压变换,以及输出电压可调和自动稳压。

  开关电源电路复杂,保护电路多,维修困难,要迅速排除开关电漂的故障,对维修人员来讲,熟练掌握开关电源的基本组成、工作原理非常重要。

  一、在断电情况下,“看、闻、问、量

  首先,在开关电源没通电前,先用万用表测一下高压电容两端的电压先。如果是开关电源不起振或开关管开路引起的故障,则大多数情况下,高压滤波电容两端的电压未泄放掉,此电压有300多伏,如果不小心被手摸到,一定会让你留下难忘的记。由于检修电源要接触到220高压电,人体一旦接触36V以上的电压就有生命危险。因此,在有可能的条件下,尽量先检查一

  下在断电状态下有无明显的短路、元器件损坏故障。

  首先,打开电源的外壳,检查保险丝是否熔断,再观察电源的内部情况,如果发现电源的PCB板上元件破裂,则应重点检查此元件,一般来讲这是出现故障的主要原因闻一下电源内部是否有糊味,检查是否有烧焦的元器件问一下电源损坏的经过,是否对电源进行违规的操作,这一点对于维修任何设备都是必须的。

  在初步检查后,还要对电浮进行更深入地检测,用万用表测量AC电源线两端的正反向电阻及电容器充电情况,如果电阻值过低,说明电源内部存在短路,正常时其阻值前达到100千欧以上电容器应能够充放电,如果损坏,则表现为AC电源线两端阻值低,呈短路状态,否则可能是开关管击穿。尔后检查直流输出部分脱开负载,分别测量各组输出端的对地电阻,正常时,表针应有电容器充放电摆动,最后指示的应为该路泄放电阻的阻值。否则多数是整流二极管反向击穿所致。

  二、加电检测在

  通过以上检测后,就可以进行加电测试。这时候才是关键所在,需要有一定的经验、电子基础及维修技巧。一殷来讲应检查一下电源的输入端,开关三极管,电源保护电路以及电源的输出电压电流等。如果电源启动一下就停止,则该电源处于护状态下,可直接测量PWM芯片保护输入脚的电压,如果电压超出规定值,则说明电源的处于保护状态下,应重点检查产生保护的原因。由于接触到高电压,建议没有电子基础的朋友需要小心操作。

  三、常见故障

  1.保险丝熔断

  会引起电源内电流瞬间增大而使保脸丝熔断。重点应检查电源输入端的整流二极管,高压滤波电解电容,逆变功率开关管等,大电流情况下,这些元器件有无击穿、开路、损坏等。如果确实是保险丝熔断,应该首先查看电路板上的各个元件,看这些元件的外表有被烧糊,有没有电解液溢出。如果没有发现上述情况,则用万用表测量开关管有无击穿短路。

  2.无直流电压输出或电压输出不稳定

  如果保险丝是完好的,在有负载情况下,督级直流电压无输出。这种情况主是以下原因造成的:电源中出现开路、短路过压、过流保护电路出现故障,振荡电路没有工作,电源负载过重,高频整流滤波电路中整流二极管被击穿,滤波电容漏电,在用万用表测量次级元件,排除了高频整流二极管击穿、负载短路的情况后,如果这时输出为零,则可以肯走是电源的控制电路出了故障。

  3电游负载能力差

  电源负载能力差是一个常见的故,一般都是出现在老式或是工作时间长的电源中,主要原因是各元器件老化,开关管的工作不稳定,没有及时进行散热等。应重点检查稳压二极管是否发热漏电,整流二极管损坏、高压滤波电咨损坏等

  电源维修并不难,一般电源故障都可以归纳总结为:保险丝熔断、整流二极管损坏、滤波电容开路或击穿、开关管击穿以及电源自保护等,另外开关电源的电路相对较简单,故障类型也比较少,很容易就能判断出故障位置。所以电源维修只要有一定的电子基础知识,再多看看相关技术文章,平时多动动手,注意维修经验的积累,电源故维修还是挺好解决的。

  开关电源故障主要有以下两种情况:1,完全损坏,现象为有元器件爆裂烧毁,有焦糊味(也有少部分三极管可能内部烧坏外观无痕迹),大多是220V整流管、高压滤波电容或高频开关三极管损毁。修理方法,拆除损毁元件,彻底清干净电路板上焦糊面和残渣,更换同性能元器件,连通断裂覆铜板线路,然后通电测试,若还无输出电压,逐级检测变压器线圈和触发二极管,大多应该能修复。2,有输出电压,可带动不了负载,原因大多是输入端整流桥个别端损坏或滤波电容容量下降失效、低压输出端滤波电容损坏或容量下降,这类故障常发生于老旧开关电源,属于元器件老化。我个人对有烧毁元器件的或老旧开关电源的处理建议是不要再费力修理,现今大多开关电源集成度越来越高,修理操作难度大,费工费力加上购买元器件,成本上已经很不划算了,大规模生产的通用开关电源售价已经相当便宜,还不如直接购买新品更换更合适。

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